CN103428064A - 支持基站内的虚拟专用局域网服务（vpls）的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及支持基站内的虚拟专用局域网服务(VPLS)的方法和系统。提供一种支持基站(Node/eNodeB)内的虚拟专用局域网(LAN)服务(VPLS)服务的机制。无线信号接收自移动设备。无线信号被转换成一个或多个网际协议(IP)分组。在每个IP分组的报头中构建VPLS虚拟专用网络(VPN)多协议标签交换(MPLS)标签。识别用于IP分组的出口路由器。构建该出口路由器的MPLS标签以MPLS路由。MPLS标签被添加至每个IP分组的报头的VPLS VPN MPLS标签的顶层。一个或多个IP分组继而被转发至MPLS网络内的至少一个其他路由器。

Description

支持基站内的虚拟专用局域网服务(VPLS)的方法和系统

技术领域

本申请通常涉及改进的数据处理装置和方法，更具体地，涉及通过有线和无线网络提供连续的虚拟专用局域网(LAN)服务(VPLS)的机制。 

背景技术

VPLS通过网际协议(IP)/多协议标签交换(MPLS)网络提供基于以太网的多点对多点通信。VPLS通过伪连线(pseudo-wires)连接站点来允许在地理上分散的站点共享以太网广播域。VPLS是虚拟专用网络技术。与仅允许点对点第二层隧道的第二层隧道协议第三版(L2TPv3)相比，VPLS允许任意到任意的(多点)连通性。在VPLS中，每个站点的LAN被扩展至提供商网络的边缘。提供商网络继而仿真交换机或网桥，以连接所有客户局域网从而创建单个桥接的局域网。VPLS被设计用于需要多点或广播接入的应用。 

因为VPLS对LAN进行仿真，因此需要全网格(full mesh)连通性。针对VPLS建立全网状连接，有两种方法：使用边界网关协议(BGP)和标记分发协议(LDP)。“控制平面”是提供商边缘路由器为自动发现和信令传递而进行通信的装置。自动发现是发现其他加入同一VPN或VPLS的路由器的过程。信令传递是建立伪连线(PW)的过程。PW构成“数据平面”，PW通过其发送客户VPN/VPLS流量至其他的PE。 

对于BGP，提供了自动发现和信令传递。使用的作用机制与建立三层MPLS VPN所使用的十分相似。每个PE被配置以加入给定的VPLS。PE通过使用BGP，同时发现同一VPLS中的所有其他PE，并且针对这些PE建立全网状伪连线。 

对于LDP，每个PE路由器必须被配置加入给定的VPLS，并且除此之外，还被给定加入同一VPLS的其他PE的地址。于是就在这些PE之间建立了全网状LDP会话。然后，LDP被用于建立那些PE之间的等效伪连线网络。 

使用伪连线作为数据平面的基础技术的优势在于在故障的情况下，流量会自动地沿着服务提供商的网络的可用后备路径选择路由。失效备援要比可能达到的迅速得多，例如，生成树协议(STP)。因此，相比简单地将广域网连接到双方的以太网交换机上，VPLS是将不同位置的以太网连接起来的更可靠的解决方案。 

发明内容

在一个示范性实施例中，提供了一种数据处理系统内的方法，实现基站内虚拟专用局域网(LAN)服务(VPLS)服务。示范性实施例接收来自移动设备的无线信号。示范性实施例将无线信号转换成一个或多个IP分组。示范性实施例在每个IP分组的报头中构建VPLS虚拟专用网络(VPN)多协议标记交换标签。示范性实施例为IP分组识别出口路由器。示范性实施例针对MPLS路由构建出口路由器的MPLS标签。示范性实施例将MPLS标签添加至每个IP分组报头的VPLS VPN MPLS标签的顶层。然后，示范性实施例转发一个或多个IP分组至MPLS网络内的至少一个其他的路由器。 

在其他示范性实施例中，提供了一种计算机程序产品，包含有计算机可读程序的计算机可用或可读介质。当在计算设备上执行时，计算机可读程序引起计算设备执行以上就方法示范性实施例概述的各种操作及其组合。 

在又一示范性实施例中，提供了一种系统/装置。系统/装置可以包含一个或多个处理器以及与一个或多个处理器耦合的存储器。存储器可以包含指令，当指令被一个或多个处理器执行时，引起一个或多个处理器执行以上就方法示范性实施例概述的各种操作及其组合。 

在以下本发明的具体实施方式中，将对发明的这些和其他的特征 和优势进行描绘，或将使其变得对本领域普通技术人员显而易见。 

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，将最佳理解本发明、以及其首选使用模式、其他目的和优点。其中： 

图1为示范性实施例的示范性方面可实现于其中的通信网络与通信设备的系统的示范性框图； 

图2为示范性实施例的方面可实现于其中的示例数据处理系统的框图； 

图3描绘了示意性地示出根据示范性实施例的用于提供跨有线与无线网络的虚拟专属局域网(LAN)服务(VPLS)的组件的框图； 

图4描绘了示意性地示出了根据示范性实施例的路由器内部结构的路由器框图； 

图5描绘了概括根据示范性实施例的在入口基站(NodeB/eNodeB)内执行以支持VPLS服务的示范性操作的流程图；以及 

图6描绘了概括根据示范性实施例的在回程路由器和出口基站(NodeB/eNodeB)内的路由器中执行以实现VPLS服务的示范性操作的流程图。 

具体实施方式

虚拟专用局域网(LAN)服务(VPLS)通过网际协议(IP)/多协议标签交换(MPLS)网络提供基于以太网的多点对多点通信。因此，提供了有线网络内的对VPLS用户的专属虚拟网(VPN)连接。VPLS允许用户远距离连接多个不同的基于以太网的局域网(LAN)。VPLS也被用于在无线领域提供微移动解决方案。但是，目前并无集成无线VPLS服务和有线VPLS服务的方法。 

示范性实施例提供一种机制，通过将VPLS服务扩展至无线客户来集成有线和无线网络。最终，VPN服务提供至无线基站 (NodeB/eNodeB)的覆盖，在这些节点包含路由器功能。由此，无线网络被视作与有线网络中的光纤网络对应的网络路径。涉及目前存在无线网络情况下的VPLS的扩展作用，VPLS操作以实现此类蜂窝网路中的基于网络的微移动性。微移动性被定义为锚定在固定IP网关设备处的移动性。因此，只要移动设备的IP网关不随移动设备移动位置而改变，移动设备就在微移动性域内。示范性实施例使用驻留于无线基站(NodeB/eNodeB)内或无线网络中的锚设备(anchor device)来服务于存储策略和其他信息的面向服务的支持IP的路由器，充当网络传输路径。 

因此，实施例可以被用于许多不同类型的数据处理环境。为了提供对示范性实施例的特定元件和功能的描绘的上下文，此后提供图1和图2以作为示范性实施例的方面可实现于其中的示例环境。应当理解，图1和图2仅为示例，并非意在限定或暗示对本发明的各方面或实施例可以实施的环境的任何限制。可以对所描绘的环境进行多种修改而不偏离本发明的精神和范围。 

现在参考附图，图1为示范性实施例的示例性方面可实现于其中的通信网络与通信设备的系统的示例性框图。如图1所示，系统100包括多个网络102，104和106。特别地，描绘了核心网络102、无线网络104和有线网络106。应当注意，虽然图1仅描绘了这三类网络，但是本发明并不仅限于这些网络类型，也不需要包括所有这些网络类型。其他类型的通信网络可以被用于附加至或替代一个或多个所描绘的网络102、104以及106而不偏离本发明的精神和范围。 

有线网络106可以包含一个或多个相同或不同类型的网络。例如，有线网络106可以包含一个或多个局域网(LAN)、广域网(WAN)、因特网，等等。类似地，无线网络104可以包含一个或多个相同或不同类型的网络。实际上，任何数目、类型或类型组合的通信网络都可以用于示范性实施例而不偏离本发明的精神和范围。 

每个网络102、104以及106具有通过有线或无线通信链路与之耦合的一个或多个通信设备。例如，有线网络106具有经由本领域公 知的通信链路与之耦合的服务器108和客户端设备110-114。客户端设备110-114优选地具有执行一个或多个语音电话通信、电子邮件消息通信、即时文件消息通信等的能力。 

无线网络104具有多个无线通信设备118、120和122，其可以是经由无线网络104通过如无线基站、无线接入点等的无线通信点116进行通信的蜂窝电话、PDA等。无线通信设备118、120和122例如可以是无线电话、个人数码助理器、寻呼机，等等。无线通信设备118、120和122优选地具有执行一个或多个语音电话通信、电子邮件消息通信、即时文档消息通信等的能力。无线网络104是这样的网络，可在其中在设备之间传送消息、通信、信息等，此类消息、通信、信息等本质上可以是任何类型的数据。 

核心网络102是电信网络的核心部分，电信网络向被接入网所连接的客户提供各种服务，接入网如无线网络104和有线网络106。主要功能之一是为电话呼叫跨公共交换电话网(PSTN)选择路由。典型地，核心网络102为不同子网之间的信息交换提供路径。对于服务于一个组织的企业网络，更多使用术语主干网，对于服务提供商，则更多使用术语核心网。 

图2为示范性实施例的方面可实现于其中的示例数据处理系统的框图。数据处理系统200为计算机的示例，例如图1中的客户端110或无线通信设备118，其中可以定位实现本发明示范性实施例的流程的计算机可用代码或指令。 

在描绘的示例中，数据处理系统200采用集线器架构，包括北桥与存储控制器集线器(NB/MCH)202和南桥与输入/输出(I/O)控制器集线器(SB/ICH)204。处理单元206、主存储器208和图形处理器210与NB/MCH202相连。图形处理器210可以通过加速图形端口(AGP)与NB/MCH202相连。 

在所描绘的示例中，局域网(LAN)适配器212与SB/ICH204相连。音频适配器216、键盘与鼠标适配器220、调制解调器222、只读存储器(ROM)224、硬盘驱动器(HDD)226、CD-ROM驱动器230、 通用串行总线(USB)端口与其他通信端口232以及PCI/PCIe设备234通过总线238和总线240与SB/ICH相连。PCI/PCIe设备例如可以包括以太网适配器、扩展卡和用于笔记本式计算机的PC卡。PCI使用卡总线控制器，而PCIe则不使用。ROM224例如可以是可擦写的基本输入/输出系统(BIOS)。 

HDD226和CD-ROM驱动230通过总线240与SB/ICH204相连。HDD226和CD-ROM驱动230例如可以使用电子集成驱动器(IDE)或串行高级技术附件(SATA)接口。超级输入输出(SIO)设备236可以与SB/ICH204相连。 

操作系统运行于处理单元206。操作系统协调和控制图2中的数据处理系统200内的各个组件。作为客户端，操作系统可以是可购得的操作系统，如

面向对象程序设计系统(如Java^TM程序设计系统)可以与操作系统相结合地运行，并且向操作系统提供来自执行于数据处理系统200的Java^TM程序或应用的调用。 

作为服务器，数据处理系统200例如可以是运行Advanced Interactive Executive

操作系统或

操作系统的

eServer^TM System

计算机系统。数据处理系统200可以是在处理单元206中包含多个处理器的对称多处理机(SMP)系统。或者，可以使用单处理器系统。 

操作系统、面向对象的程序设计系统和应用或程序的指令位于存储设备上，例如HDD226，并且可以被加载至主存储器208以被处理单元206执行。本发明的示范性实施例的流程可以被处理单元206使用计算机可用的程序代码实现，计算机可用的程序代码可以位于存储器上，例如主存储器208、ROM224，或位于一个或多个外围设备上，例如226和230。 

总线系统，例如图2示出的总线238或总线240，可以包含一条或多条总线。当然，总线系统可以使用任何类型的通信光纤或架构实现，该通信光纤或架构供与其相连的不同组件或设备之间进行数据交换。通信单元，例如图2所示的调制解调器222或网络适配器212， 可以包括一个或多个用于发送和接收数据的设备。存储器例如可以是主存储器208、ROM224，或如图2中的NB/MCH202内的缓存。 

本领域普通技术人员将理解，图1与图2中的硬件可以依实施而改变。其他内部硬件或外围设备，例如闪存、等价的非易失性存储器或光盘驱动等等，可以被用于附加至或替代图1和图2所描绘的硬件。示范性实施例的流程也可以应用于前述SMP系统之外的多处理器数据处理系统，而不偏离本发明的精神和范围。 

此外，数据处理系统200可以采用包括客户端计算设备、服务器计算设备、平板计算机、便携式计算机、电话或其他通信设备、个人数字助手(PDA)等在内的若干不同数据处理系统的任何一种形式。在一些示范性示例中，数据处理系统200可以是配置有闪存的便携式计算设备，进而例如为存储操作系统的文件和/或用户产生的数据提供非易失性存储器。基本上，数据处理系统200可以是任何已知或之后开发的数据处理系统，无架构限制。 

图3描绘了示意性示出根据示范性实施例的提供跨有线与无线网络的虚拟专属局域网(LAN)服务(VPLS)的组件的框图。网络300代表核心网络(例如图1中的核心网络102)、无线网络(例如图1中的无线网络104)、有线网络(例如图1中的有线网络106)的组合。在网络300的边缘驻留有多个无线基站302或仅基站302，其将移动设备314耦合至与其他基站302耦合的其他移动设备316或者经由有线网络而与路由器304耦合的设备318。在网络300内存在回程路由器306，其接收分组并且将分组转发至其他回程路由器306、路由器304和基站302。 

基站302可以使用基站传输系统(BTS)作为同步方案，并且使用NodeB或eNodeB作为非同步方案。基站302可以利用接口，例如传统的标准化接口、改进的基于网际协议的接口或下文详细描绘的示范性实施例的接口。每个基站302包含基站模块308、控制站模块310以及路由器312。基站模块308接收来自移动设备314的电话请求信号，并且为连接基站302覆盖的蜂窝小区内的移动设备314执行位置 信息注册。 

控制站模块310控制终端无线电信道分配与断开、基站302的传输输出控制功能、蜂窝内软切换与硬切换的确定、转码、声音编码、GPS(全球定位系统)时钟分布以及基站302的管理与维修功能。控制站模块310可以是同步方案中的基站控制器(BSC)，且可以是异步方案中的无线电网络控制器(RNC)。控制站模块310可以使用事先标准化的分组接口，以通过IP主干网与网络300连接，并且可以使用新配置的设备。 

如图3所示，基于传统网际协议的移动通信系统使用传统的有线因特网设备、即诸如路由器312或交换机(未示出)的设备来配置传输网络，并且具有通过将移动通信功能提供给应用层的被划分为传输层与应用层的分离结构。这种结构在要求无线接入控制和移动控制功能的接入网中具有数据延迟和非效率性方面的问题。路由器312通过用来使用相同的传输协议来连接分离网络的设备来将网络的层间相互连接，并且执行分组交换、分组转发、分组过滤、路由等等。 

图4描绘了例如图3中的基站302内的路由器304、306以及312的路由器的框图，其示出了根据示范性实施例的路由器的内部结构。路由器400包括路由控制器402和路由处理单元404。路由控制器402还包括路由接口406、路由协议单元408、路由存储单元410、路由应用单元412以及虚拟局域网(LAN)服务(VPLS)模块420。路由接口406处理来自移动设备的业务流和控制信号。路由协议单元408处理路由协议，并且执行路由表的生成与维护和系统操作维护功能。路由协议单元408找到网际协议报头的目的地地址，将该找到的地址与生成的路由表的每项进行比较，并且执行路由表项同步功能。路由协议单元408包括路由信息协议(RIP)模块、开放式最短路径优先(OSPF)模块、中介系统(ISIS)模块，以及边界网关协议(BGP)模块。路由器协议单元408可以包括执行上述协议和其他协议的模块。 

路由存储单元410接收并且存储路由表信息，以作为从路由协议单元408到网络上特定目的地的路径。路由应用单元412将接收自移 动设备的无线信号转换成一个或多个网际协议(IP)分组。路由应用单元412然后确定分组的转发等价类(FEC)，以识别哪些IP分组相似和/或具有相同特性，从而可以以相同的方式转发这些IP分组。一旦IP分组被识别，与VPLS模块420结合操作的路由应用单元412在每个IP分组报头中构建VPLS虚拟专用网络(VPN)多协议标签交换(MPLS)标签。路由应用单元412继而通过识别来自由路由协议单元408确定的路由表信息的路由器，而基于其预期目的地来识别针对每个IP分组的出口路由器。一旦出口路由器被识别，路由应用单元412使用该出口路由器的关联MPLS标签用于MPLS路由，该MPLS标签被插入每个IP分组的报头。也即，为了使VPLS标签的IP分组可以被传送至出口路由器，无论出口路由器是无线或有线相关的，IP分组必须通过MPLS网络而被传输。因此，路由应用单元412向每个IP分组的报头添加用于MPLS路由的附加标签。一旦VPLS和MPLS标签被添加，路由应用单元412就向路由处理单元404发送就绪IP分组的通知。 

路由处理单元404包括路由处理控制器414、路由处理管理器416以及转发单元418。路由处理控制器414根据路由应用单元412的控制信号，控制系统执行接收到的网际协议分组的交换、转发、过滤以及路由功能。路由处理管理器416根据路由应用单元412的控制信号，管理例如内部信号处理、转发表生成以及路由处理器的分组重组的一般路由功能。转发单元418在IP分组输入时分析每个IP分组的报头信息，并且参考转发表打开去往相应输出端口的分组传输路径，IP分组从该转发表传输至去往出口路由器的路径中的下一路由器。转发单元418执行一系列功能，以利用接收到的网际协议分组的报头信息传输分组至最终目的地网络。分组报头信息仅已包括2层或3层分组报头信息。最近，它们已开始包括4层报头信息。因此，为适用于4层报头信息，转发单元418执行分组分类。此外，在下一代交换设备中，分组报头信息可以包括5或更多层的报头信息，以提供各种服务，例如声频或视频流通信QoS保证、防火墙，或网络交换。 

对于出口路由器或回程路由器，当接收到VPLS和MPLS标签的IP分组时，路由器处理单元404也包含接收单元422。接收单元422转发IP分组至路由应用单元412。路由应用单元412检查顶层标签，它是MPLS标签。路由应用单元412执行查找标签转发信息数据结构，以识别IP分组将被转发至的出口路由器。一旦识别出口路由器，路由应用单元412确定当前回程路由器是否是出口路由器之前的最后回程路由器。如果当前回程路由器不是出口路由器之前的最后回程路由器，路由应用单元412移除当前MPLS标签，并且添加指示用于下一回程路由器的路由的新MPLS标签。如果当前回程路由器是出口路由器之前的最后回程路由器，路由应用单元412移除当前MPLS标签，并且通过路由处理单元404和前述过程，将IP分组发送至出口路由器。 

当出口路由器接收到IP分组时，接收单元422转发IP分组至路由应用单元412。路由应用单元412识别到这是在IP分组被转发至目的地设备之前的最后节点。因此，路由应用单元412移除VPLS VPN MPLS标签，并且继而经由路由接口406将该IP分组发送至目的地设备。 

因此，示范性实施例在无线基站内提供MPLS功能以实现VPLS服务，从而将VPLS功能扩展至无线基站级。由此，无线网络被视作与有线网络中的光纤网络一致的网络路径。涉及当前存在无线网络情况下的VPLS的拓展作用，VPLS致力于在此类蜂窝网络中实现基于网络的微移动性。 

所属技术领域的技术人员知道，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、驻留软件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明的各个方面还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的 程序代码。 

可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。 

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。 

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。 

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中， 远程计算机可以通过任意种类的网络-包括局域网(LAN)或广域网(WAN)-连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。 

下面将参考根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描绘本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。 

也可以把这些计算机程序指令存储在计算机可读介质中，这些指令使得计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备以特定方式工作，从而，存储在计算机可读介质中的指令就产生出包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的指令的制造品(article of manufacture)。 

计算机程序指令也可以加载在计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以引起一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行，进而产生计算机实施的进程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供实施流程图和/或方框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。 

图5描绘了概括根据示范性实施例的在入口(ingress)基站(NodeB/eNodeB)内执行以支持VPLS服务的示例性操作的流程图。当操作开始时，路由应用单元将经由路由接口而从移动设备接收的无线信号转换成一个或多个网际协议(IP)分组(步骤502)。路由应用单元继而确定分组的转发等价类(FEC)，以识别哪些IP分组相似和/或具有相同的特征，从而可以以相同方式转发这些IP分组。一旦这些IP分组被识别，与VPLS结合操作的路由应用单元在每个IP分组的报头中构建VPLS虚拟专用网络(VPN)多协议标签交换(MPLS) 标签(步骤506)。路由应用单元继而通过识别来自由路由协议单元确定的路由表信息的路由表，而基于其预期目的地来识别针对每个IP分组的出口路由器(步骤508)。一旦出口路由器被识别，路由应用单元使用该出口路由器的关联MPLS标签用于MPLS路由，该MPLS标签被插入每个IP分组的报头(步骤510)。也即，为了使VPLS标签的IP分组可以被传送至出口路由器，无论出口路由器是无线或有线相关的，IP分组必须通过MPLS网络而被传输。由此，路由应用单元向每个IP分组的报头添加用于MPLS路由的附加标签。一旦VPLS和MPLS标签被添加，路由应用单元向路由处理单元发送就绪IP分组的通知(步骤512)。 

路由处理单元内的转发单元在IP分组被输入时分析每个IP分组的报头信息(步骤514)，并且参考转发表打开去往相应输出端口的分组传输路径(步骤516)，IP分组由此被传输至去往出口路由器的路径中的下一路由器，操作随后终止。转发单元执行一系列功能，以利用接收到的网际协议分组的报头信息将分组传输至最终目的地网络。分组报头信息仅已包括2或3层分组报头信息。最近，它们已开始包括4层报头信息。因此，为适用于4层报头信息，转发单元418执行分组分类。此外，在下一代交换设备中，分组报头信息可以包括5或更多层的报头信息，以提供各种服务，例如声频或视频流通信QoS保证、防火墙或网络交换。 

图6描绘了概括根据示范性实施例的在回程路由器和出口基站(NodeB/eNodeB)内的路由器内执行以支持VPLS服务的典型操作的流程图。当操作开始时，回程或出口路由器内的路由处理单元内的接收单元接收一个或多个带有VPLS和MPLS标签的IP分组(步骤602)。接收单元将每个IP分组转发至路由应用单元(步骤604)。路由应用单元检查顶层标签，以确定该标签是否是MPLS标签(步骤606)。如果在步骤606处顶层标签是指示当前路由器是回程路由器的MPLS标签，路由应用单元执行在标签转发信息数据结构中的查找，以识别IP分组将被转发至的出口路由器(步骤608)。一旦识别了出口路由 器，路由应用单元确定当前回程路由器是否是出口路由器之前的最后回程路由器(步骤610)。 

如果步骤610中，当前回程路由器不是出口路由器之前的最后路由器，路由应用单元移除当前MPLS标签(步骤612)，并添加指示用于下一回程路由器的路由的新MPLS标签(步骤614)。一旦新MPLS标签被添加，路由应用单元向路由处理单元发送就绪IP分组的通知(步骤616)。转发单元在IP分组输入时分析IP分组报头信息(步骤618)，并且参考转发表打开去往相应输出端口的分组传输路径(步骤620)，IP分组由此被传输至去往出口路由器的路径中的下一路由器，操作随后终止。如果在步骤610处当前回程路由器是出口路由器之前的最后回程路由器，路由器应用单元移除当前MPLS标签(步骤622)，继续此后继续至步骤616。 

如果步骤606处顶部标签不是指示当前路由器是出口路由器的MPLS标签，接收单元将IP分组转发至路由应用单元(步骤624)。路由应用单元继而移除VPLS VPN MPLS标签(步骤626)，并且经由路由接口将IP分组发送至目的地设备(步骤628)，操作随后终止。 

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。 

因此，示范性实施例通过将VPLS服务扩展至无线客户来提供集成有线和无线网络的机制。最终，VPN服务提供至无线基站 (NodeB/eNodeB)的覆盖，在这些节点合并路由器功能。结果无线网络被视作与有线网络中的光纤网络一致的网络路径。涉及当前存在无线网络的情况下的VPLS的扩展作用，VPLS致力于在此类蜂窝网络中实现基于网络的微移动。微移动被定义为锚定在固定IP网关设备上的移动。因此，只要移动设备的IP网关不随移动设备移动位置而改变，该移动设备就在微移动域里。示范性实施例使用位于无线基站(NodeB/eNodeB)内或无线网络中的锚定设备来服务于存储策略及其他信息的面向服务的IP路由器，充当网络传输路径。 

如上所述，应注意到示范性实施例可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例或包含硬件元件和软件元件的实施例的形式。在一个示例实施例中，示范性实施例的机制被实施于软件或程序代码，包括——但不限于——固件、常住软件、微码等等。 

适用于存储和/或执行程序代码的数据处理系统将包括至少一个通过系统总线与存储器直接或间接耦合的处理器。存储元件可以包括程序代码实际执行时使用的局部存储器、大容量存储器和缓存。缓存提供至少一些程序代码的临时存储，以便于减少执行时必须从大容量存储器中获取代码的次数。 

输入/输出或I/O设备(包括——但不限于——键盘、显示器、定位装置等等)可以直接或通过干预I/O控制器与系统耦合。网络适配器也可以与系统耦合，以使数据处理系统通过干预专用/公共网络与其他数据处理系统或远程打印机或公共网络耦合。调制解调器、有线调制解调器以及以太网卡仅仅是目前可用的网络适配器的一些类型。 

对本发明的描绘仅用于示例和描绘目的，而并非意味着对所披露的本发明的穷尽或限制。许多修改和变化对本领域普通技术人员显而易见。实施例仅用于最佳解释本发明的原理、实践性应用，并且使本领域其他普通技术人员理解用于各种实施例的本发明，各种实施例可以带有各种适合预期的特定用途的修改。 

Claims (21)

1.一种在数据处理系统中用于支持基站(NodeB/eNodeB)内的虚拟专用局域网(LAN)服务(VPLS)服务的方法，所述方法包括：

由所述基站的路由器内的第一处理器接收来自移动设备的无线信号；

由所述第一处理器将所述无线信号转换成一个或多个网际协议(IP)分组；

由所述第一处理器在每个IP分组的报头中构建VPLS虚拟专用网络(VPN)多协议标签交换(MPLS)标签；

由所述第一处理器识别用于所述IP分组的出口路由器；

由所述第一处理器构建所述出口路由器的MPLS标签以用于MPLS路由；

由所述第一处理器将所述MPLS标签添加至每个IP分组的所述报头的所述VPLS VPN MPLS标签的顶层；以及

由所述第一处理器将所述一个或多个IP分组转发至MPLS网络内的至少一个其他路由器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述VPLS VPN MPLS标签使用所述基站的所述路由器中的VPLS模块来构建。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

由所述第一处理器确定所述一个或多个IP分组中的每个IP分组的转发等价类(FEC)，其中确定所述一个或多个IP分组中的每个IP分组的所述FEC识别所述IP分组中的哪些IP分组相似或具有相同特性，以便相似的IP分组或者具有相同特性的IP分组以相同的方式被转发。

4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述一个或多个IP分组转发至所述MPLS网络内的所述至少一个其他路由器包括：

由所述第一处理器分析每个IP分组内的IP分组报头信息；以及

由所述第一处理器参考转发表来打开去往相应输出端口的分组传输路径，所述一个或多个IP分组从所述分组传输路径被传输至去往所述出口路由器的路径中的所述至少一个其他路由器。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

由所述至少一个其他路由器中的第二处理器接收所述一个或多个IP分组；

针对每个IP分组，由所述第二处理器确定所述IP分组的顶层标签是否为MPLS标签；

响应于所述顶层标签是所述MPLS标签，由所述第二处理器执行在标签转发信息数据结构中的查找，以识别所述IP分组将被转发至的所述出口路由器；

响应于识别所述出口路由器，由所述第二处理器确定所述至少一个其他路由器是否为所述出口路由器之前的最后路由器；

响应于所述至少一个其他路由器不是所述出口路由器之前的所述最后路由器，由所述第二处理器移除所述MPLS标签；

由所述第二处理器添加指示用于下一回程路由器的所述路由的新MPLS标签；以及

由所述第二处理器将所述IP分组转发至所述MPLS网络内的所述下一回程路由器。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

响应于所述至少一个其他路由器是所述出口路由器之前的所述最后路由器，由所述第二处理器移除所述MPLS标签；以及

由所述第二处理器将所述IP分组转发至所述MPLS网络内的所述出口路由器。

7.根据权利要求5所述的方法，还包括：

响应于所述顶层标签不是所述MPLS标签，由所述第二处理器移除所述VPLS VPN MPLS标签；以及

由所述第二处理器将所述IP分组发送至目的地设备。

8.一种在数据处理系统中用于支持基站(NodeB/eNodeB)内的虚拟专用局域网(LAN)服务(VPLS)服务的系统，所述系统包括：

用于接收来自移动设备的无线信号的装置；

用于将所述无线信号转换成一个或多个网际协议(IP)分组的装置；

用于在每个IP分组的报头中构建VPLS虚拟专用网络(VPN)多协议标签交换(MPLS)标签的装置；

用于识别用于所述IP分组的出口路由器的装置；

用于构建所述出口路由器的MPLS标签以用于MPLS路由的装置；

用于将所述MPLS标签添加到每个IP分组的所述报头中的所述VPLS VPN MPLS标签的顶层的装置；以及

用于将所述一个或多个IP分组转发至MPLS网络内的至少一个其他路由器的装置。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述VPLS VPN MPLS标签使用所述基站的所述路由器中的VPLS模块来构建。

10.根据权利要求8所述的系统，还包括：

用于确定所述一个或多个IP分组中的每个IP分组的转发等价类(FEC)的装置，其中确定所述一个或多个IP分组中的每个IP分组的所述FEC识别所述IP分组中的哪些IP分组相似或具有相同特性，以便相似的IP分组或者具有相同特性的IP分组以相同的方式被转发。

11.根据权利要求8所述的系统，其中用于将所述一个或多个IP分组转发至所述MPLS网络内的所述至少一个其他路由器的装置包括：

用于分析每个IP分组内的IP分组报头信息的装置；以及

用于参考转发表来打开去往相应输出端口的分组传输路径的装置，所述一个或多个IP分组从所述分组传输路径被传输至去往所述出口路由器的路径中的所述至少一个其他路由器。

12.根据权利要求8所述的系统，还包括：

用于接收所述一个或多个IP分组的装置；

用于针对每个IP分组而确定所述IP分组的顶层标签是否为MPLS标签的装置；

用于响应于所述顶层标签是所述MPLS标签而执行在标签转发信息数据结构中的查找以识别所述IP分组将被转发至的所述出口路由器的装置；

用于响应于识别所述出口路由器而确定所述至少一个其他路由器是否为所述出口路由器之前的最后路由器的装置；

用于响应于所述至少一个其他路由器不是所述出口路由器之前的所述最后路由器而移除所述MPLS标签的装置；

用于添加指示用于下一回程路由器的所述路由的新MPLS标签的装置；以及

用于将所述IP分组转发至所述MPLS网络内的所述下一回程路由器的装置。

13.根据权利要求12所述的系统，还包括：

用于响应于所述至少一个其他路由器是所述出口路由器之前的所述最后路由器而移除所述MPLS标签的装置；以及

用于将所述IP分组转发至所述MPLS网络内的所述出口路由器的装置。

14.根据权利要求12所述的系统，还包括：

用于响应于所述顶层标签不是所述MPLS标签而移除所述VPLSVPN MPLS标签的装置；以及

用于将所述IP分组发送至目的地设备的装置。

15.一种装置，包括：

路由器内的第一处理器；以及

与所述第一处理器耦合的存储器，其中所述存储器包含指令，所述指令在由所述第一处理器执行时使所述第一处理器：

接收来自移动设备的无线信号；

将所述无线信号转换成一个或多个网际协议(IP)分组；

在每个IP分组的报头中构建VPLS虚拟专用网络(VPN)多协议标签交换(MPLS)标签；

识别用于所述IP分组的出口路由器；

构建所述出口路由器的MPLS标签以用于MPLS路由；

将所述MPLS标签添加到每个IP分组的所述报头中的所述VPLSVPN MPLS标签的顶层；以及

将所述一个或多个IP分组转发至MPLS网络内的至少一个其他路由器。

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述VPLS VPN MPLS标签使用所述基站的所述路由器中的VPLS模块来构建。

17.根据权利要求15所述的装置，其中所述指令还使所述第一处理器：

确定所述一个或多个IP分组中的每个IP分组的转发等价类(FEC)，其中确定所述一个或多个IP分组中的每个IP分组的所述FEC识别所述IP分组中的那些IP分组相似或具有相同特性，以便相似的IP分组或具有相同特性的IP分组以相同的方式被转发。

18.根据权利要求15所述的装置，其中用于将所述一个或多个IP分组转发至所述MPLS网络内的所述至少一个其他路由器的所述指令还使所述第一处理器：

分析每个IP分组内的IP分组报头信息；以及

参考转发表来打开去往相应输出端口的分组传输路径，所述一个或多个IP分组从所述分组传输路径被传输至去往所述出口路由器的路径中的所述至少一个其他路由器。

19.根据权利要求15的装置，还包括：

路由器内的第二处理器；以及

与所述第二处理器耦合的所述存储器，其中所述存储器包含指令，所述指令在由所述第二处理器执行时使所述第二处理器：

接收所述一个或多个IP分组；

针对每个IP分组，确定所述IP分组的顶层标签是否为MPLS标签；

响应于所述顶层标签是所述MPLS标签，执行在标签转发信息数据结构中的查找，以识别所述IP分组将被转发至的所述出口路由器；

响应于识别所述出口路由器，确定所述至少一个其他路由器是否为所述出口路由器之前的最后路由器；

响应于所述至少一个其他路由器不是所述出口路由器之前的所述最后路由器，移除所述MPLS标签；

添加指示用于下一回程路由器的所述路由的新MPLS标签；以及

将所述IP分组转发至所述MPLS网络内的所述下一回程路由器的装置。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述指令还使所述第二处理器：

响应于所述至少一个其他路由器是所述出口路由器之前的所述最后路由器，移除所述MPLS标签；以及

将所述IP分组转发至所述MPLS网络内的所述出口路由器。

21.根据权利要求19所述的装置，其中所述指令还使所述第二处理器：

响应于所述顶层标签不是所述MPLS标签，移除所述VPLS VPNMPLS标签；以及

将所述IP分组发送至目的地设备。

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